AERODINÂMICA E TEORIA DE VOO -> Capítulo VI - Forças Aerodinâmicas (Parte 1/3)

CAPÍTULO 6 

FORÇAS AERODINÂMICAS

Parte 1/3

Este capítulo tratará das forças aerodinâmicas que tornam possível o voo do avião.

O estudo será feito em três partes:

1. Generalidades;
2. Sustentação;
3. Arrasto;

GENERALIDADES

Num voo normal, o ar escoa pela asa de um avião com maior velocidade no extradorso do que no intradorso, devido à curvatura mais acentuada no extradorso.

Conforme visto no capítulo 5 (Teorema de Bernoulli) - Tubo de Venturi - a maior velocidade no extradorso resulta em menor pressão, criando na asa uma força dirigida para cima e inclinada para trás.

Essa força chama-se Resultante Aerodinâmica, a qual pasa por um ponto chamado Centro de Pressão (Abreviadamente CP).

Na figura abaixo, o ângulo de ataque foi aumentado. Com isso, ocorrem duas mudanças:

• A resultante aerodinâmica dicou maior.
• O Centro de Pressão (CP) avançou mais para a frente.

Na figura abaixo mostra o perfil simétrico. O ângulo de ataque é o "alpha" e a resultante aerodinâmica é RA.

Aumentando o ângulo de ataque, a resultante aerodinâmica aumenta, mas o centro de pressão (CP) permanece no mesmo lugar. 

Isso mostra que o Centro de Pressão de um perfil simétrico é imutável.

Para facilitar o estudo das forças numa asa, a resultante aerodinâmica é dividida em dois componentes, que são:

• SUSTENTAÇÃO (L) - é o componente da resultante aerodinâmica perpendicular à direção do vento relativo; ela sustenta o peso do avião.

• ARRASTO (D) - é o componente da resultante aerodinâmica paralela à direção do vento relativo; ela é prejudicial, portanto deve ser reduzida ao mínimo possível.

NOTA: Convém frisar que a única força produzida pela asa é a Resultante Aerodinâmica. A sustentação e o arrasto são as dois componentes da mesma, que foram criadas simplesmente para facilitar o estudo.

A sustentação não é sempre vertical e o arrasto nem sempre é horizontal. 

Por exemplo, na figura abaixo, o avião está subindo. O vento relativo é, portanto, inclinado; conseqüentemente, a sustentação e o arrasto são também inclinados em relação à linha do horizonte.